探讨建筑基础结构设计.docx

探讨建筑基础结构设计中图分类号：TU文献标识码:A文章编号：1007-0745（2013）09-0159-01摘要：本文作者结合实际工作经验对建筑基础结构设计进行了探讨供同行参考。关键词：建筑基础结构设计探讨结构设计师好比是设计一个人的骨骼侧重于建筑物的结构安全性能比如梁、板、柱的材料强度和截面尺寸等以确保建筑物的抗震等级、承载能力等。作为一个设计人员要理解规范及规程的定义结合其专业从基本构件算起工作中要仔细认真、勤于思考善于总结积累经验。1浅基础1.1按材料分类基础应当具有承受荷载、抵抗变形和适应环境影响的能力即要求基础具有足够的强度、刚度和耐久性。选择基础材料首先要满足这些技术要求并与上部结构相适应。常用的基础材料有砖、毛石、灰土、三合土、混凝土和钢筋混凝土等。1.1.1砖基础。砖砌体具有一定的抗压强度。在地下水位以下或当地基土潮湿时应采用水泥砂浆砌筑。砖基础取材容易应用广泛。1.1.2毛石基础。毛石是指未加工的石材。毛石基础应采用未风化的硬质岩石禁用风化毛石。由于毛石之间的间隙较大如果砂浆黏结的性能较差则不能用于多层建筑且不宜用于地下水位以下。1.1.3灰土基础。灰土基础宜在比较干燥的土层中使用其本身具有一定的抗冻性。在我国华北和西北地区广泛用于5层及5层以下的民用建筑。1.1.4三合土基础。三合土是由石灰、砂和骨料加水混合而成。施工时石灰、砂、骨料按体积配合比为1:2:4或1:3:6拌和均匀后再分层夯实。三合土的强度较低一般只用于4层及4层以下的民用建筑。1.1.5混凝土基础。混凝土基础的抗压强度、耐久性和抗冻性都比较好其混合强度等级一般为C15以上。这种基础常用在荷载较大的墙柱处。1.2按构造分类天然地基上的浅基础按其构造分有独立基础、条形基础、柱下十字形基础、片筏基础、箱形基础以及锚拉基础等。1.2.1独立基础。独立基础包括柱下独立基础和墙下独立基础它从材料性能上可以分成无筋扩展基础和扩展基础。无筋扩展基础是指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础。扩展基础是指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。从形式上柱下独立基础又可以分为台阶式、锥式、板式以及墩式等种类。在工程中独立基础一般用于上部荷载不太大而且地基承载力较高的情况。柱下独立基础是柱基础的主要类型常用于一般框、排架柱基以及古建筑中的亭、台、楼、阁等建筑的基础。对于墙下地质条件好、上部荷载不大的情况为了减小土方开挖量和节省基础材料有时往往也采用墙下独立基础的形式。这时应在独立基础之间放置钢筋混凝土过梁或砖砌拱来承担墙体所传来的上部荷载。究竟采用无筋扩展基础还是扩展基础应视工程实际条件而定。无筋扩展基础要受台阶宽高比的限制而钢筋混凝土独立基础则不受此限制所以同样的荷重条件和地质条件下无筋扩展基础埋深要大些;另外钢筋混凝土基础的造价又要高于无筋扩展基础。1.2.2条形基础。墙下条形基础广泛用于纵横墙交叉的建筑中。一般其材料为砖、石、混凝土等。应该注意的是条形基础下的地基反力分布十分复杂不能简单地理解为线性分布加上砌体的抗剪和抗弯能力差故设计时应满足有关的构造要求以增强抵抗不均匀沉降的能力。柱下条形基础也十分常见可理解为将一排柱子的独立基础联合在一起便形成柱下条形基础它具有较大的刚度以及调整地基变形的能力。1.2.3柱下十字形基础。柱下十字形基础增强了整个建筑物的刚度其调整不均匀沉降的能力较之柱下条形基础有进一步的增强而且有时还能跨越地基中可能出现的溶洞、暗塘。目前国内外多、高层结构常采用这种形式的基础。1.2.4筏形基础。筏形基础整体性强能减少不均匀沉降。应用时当地质条件基本均匀和土质较软弱时不仅能减少土方开挖量而且还能减少基底附加压力效果很好。1.2.5箱形基础。箱形基础具有很大的整体刚度能减小不均匀沉降。箱形基础还具有“补偿性设计”的优点能减小地基的基底附加压力和沉降且其形成的地下室可作人防、空洞、车库等许多建筑功能使用。另外箱形基础抗震性能很好可以有效地减少震害。所以在高层建筑中应用极为广泛。箱形基础有用钢量大、造价高、施工周期长等特点不能盲目采用。实际情况中尽量做到经济、合理。2深基础2.1桩基础桩基础由若干根桩和承台两个部分组成。桩是全部或部分埋入地基土中的钢筋混凝土柱体。承台是框架柱下的锚固端使得上部结构荷载可以向下传递。同时它又将全部桩顶箍住把上部结构荷载传递给各桩使其共同承受外力。在建筑结构中桩基础多用于以下情况: